Um carro se aproxima perpendicularmente de um paredão com uma velocidade v, e toca a buzina, que emite um som de frequência f . Qual a frequência do eco, refletido pelo paredão, ouvido pelo condutor do veículo, se a velocidade do som é dada por c?
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Passo 1
Essa questão é de Efeito Dopler! Nós usamos essa fórmula:
Em que os subscritos o e f representam observador e fonte.
E quando usamos + ou -?
O referencial vai ser esse:
Positivo do observador pra fonte.
Beleza, agora pensa comigo. O carro buzina, o som emitido bate na parede e volta pro cara que tá dentro do carro. Então nós vamos ter 3 frequências diferentes: a emitida pelo carro, a recebida (e refletida) pela parede e a recebida pelo carro.
Passo 2
Vamos calcular a frequência recebida pela parede:
Nesse caso é a velocidade da parede, que é zero, e é a velocidade do carro que é v. E como nesse caso o “observador” é a parede, vamos usar sinal de menos porque o carro tá se aproximando. Então:
Passo 3
Agora vamos calcular a frequência percebida pelo observador dentro do carro. Nesse caso vamos ter:
Porque a onda sonora que tá chegando até o observador dentro do carro tem frequência (é a onda refletida pela parede).
Nesse caso, vai ser a velocidade do carro, v. O sinal vai ser positivo porque tá se aproximando da fonte (dá uma olhada no referencial!) e a velocidade da fonte (parede) vai ser zero. Então:
Passo 4
Agora vamos trocar o que já tínhamos de :
Simplificando:
Resposta
Letra A.